每當(dāng)提到芯片二字，3nm、7nm等先進(jìn)制程已經(jīng)成為人們口中的第一反應(yīng)。但這只是產(chǎn)業(yè)前沿，芯片市場(chǎng)中占比更多的還是那些制程“落后”的“低端芯片”。高于28nm甚至45nm以及更高制程的芯片，仍在大賣。
在智能家居成為浪潮后，更是帶動(dòng)了“低端芯片”市場(chǎng)。這類芯片單價(jià)低、技術(shù)含量低，但使用范圍極廣。畢竟，冰箱、空調(diào)、彩電等家居并不需要一顆達(dá)到5nm的高級(jí)SoC。
智能家居的“低端”需求
在物聯(lián)網(wǎng)的推動(dòng)下，智能家居開始崛起。今年3月，華為召開春季發(fā)布會(huì)，提出全屋智能概念，涵蓋智能中控屏、智能面板及開關(guān)、AI超感傳感器、智能燈光驅(qū)動(dòng)器。聞泰科技傳出打入蘋果智能家居供應(yīng)鏈的消息。
對(duì)于出貨量大、功能較為簡(jiǎn)單的智能家居來說，低價(jià)、可靠、耐用才是“好”芯片。
首先是低價(jià)。智能家電供應(yīng)商對(duì)于芯片有大量的需求。相關(guān)人士透露：“我們銷量最大的三大家電一年的量大概有8000多萬，單單三個(gè)品類下來就有二點(diǎn)幾億了，其他品類也有非常大的量。所以，我們的最大訴求是把成本降下來。”
再就是可靠和耐用。對(duì)于智能家居來說，可靠是一大標(biāo)準(zhǔn)。在可靠性方面，先進(jìn)制程芯片反倒沒有成熟制程芯片可靠。先進(jìn)制程可以理解相同功耗、尺寸下可以獲得更好的性能，但在家電領(lǐng)域?qū)π酒墓摹l(fā)熱和占用面積上并沒有手機(jī)、平板那么苛刻，更關(guān)注芯片在各種情況下的可靠性和耐用度。
空調(diào)、洗衣機(jī)控制板、遙控器等需要的是低成本、可靠耐用的芯片，而這類芯片不需要先進(jìn)的制程，有的甚至只需要微米級(jí)工藝就能夠滿足。
曾有業(yè)界人士指出28nm工藝就足以生產(chǎn)中國大陸所需芯片的七成。這是因?yàn)橹袊璧男酒喾N多樣，對(duì)成熟工藝生產(chǎn)的芯片需求更高。而魏少軍教授早已表示，我國已經(jīng)成為全球最為完整的芯片產(chǎn)品體系之一，在中低端芯片領(lǐng)域具備較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
智能家居需要哪些芯片？
從智能家居的需求來看，MCU、SoC、通信芯片以及傳感器是智能家居產(chǎn)品的核心組成部分。
※ MCU
MCU在智能小家電中的應(yīng)用非常多。在智能音箱中，MCU芯片可以起到實(shí)現(xiàn)語音交互的作用；在掃地機(jī)器人中，MCU芯片起到控制機(jī)器人前進(jìn)的作用；在電飯煲中，MCU芯片起到溫度控制作用。
在智能家居對(duì)MCU的需求下，眾多本土企業(yè)紛紛入局MCU。國產(chǎn)的代表企業(yè)包括兆易創(chuàng)新、中穎電子、國民技術(shù)、芯海科技、博通集成、樂鑫科技、上海復(fù)旦微等。
兆易創(chuàng)新推出無線 MCU 產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)對(duì) IoT 云端的連通，應(yīng)用于智能家電、IoT 智能終端。兆易創(chuàng)新的 GD32系列產(chǎn)品適用于工業(yè)自動(dòng)化、人機(jī)界面、電機(jī)控制、安防監(jiān)控、智能家居家電及物聯(lián)網(wǎng)等，已推出多款產(chǎn)品。在智能家居MCU方面暫無官方數(shù)據(jù)，但其MCU出貨量以累計(jì)超過2億顆，客戶數(shù)量超過1萬家。
晟矽微電目前以8位MCU產(chǎn)品為主，覆蓋小家電、消費(fèi)類電子、電力電子、安防電子等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。終端用戶包括，華為、小米、中國電信、海爾、海信、LG、康佳、創(chuàng)維、九陽、奔騰、雷士照明、普州照明、振輝電器、盛世名門、敏華電器、木林森照明、奧海電子、中國電信、奧飛娛樂、美的、TCL等業(yè)內(nèi)知名企業(yè)。
中穎電子產(chǎn)品應(yīng)用終端
中穎電子是國內(nèi)小家電MCU的龍頭廠商，目前已經(jīng)投入55nm／40nm，家電主控MCU第一顆55nm產(chǎn)品已經(jīng)在客戶端進(jìn)行推廣工作，白色家電芯片晶圓代工長期會(huì)有一小部分由相對(duì)制程成熟的8吋緩慢逐步轉(zhuǎn)至12吋晶圓。中穎電子小家電控制芯片在微波爐、豆?jié){機(jī)等家電單品市占第一，主要客戶包含美的、海爾、九陽、魚躍等。
芯海科技高可靠性MCU產(chǎn)品進(jìn)入氣體傳感器、智能電表、通信用光模塊產(chǎn)品，并將加快設(shè)備監(jiān)測(cè)和控制產(chǎn)品研發(fā)和推廣，高性能 32 位 MCU 從2021 年一季度開始形成規(guī)模出貨。
主要客戶包括，榮耀、vivo、OPPO、小米、華米、紫米、麥克韋爾、飛科、匯川、漢威、四方光電、南方電網(wǎng)、德朔、美的、香山衡器、樂心醫(yī)療、鋰電某龍頭公司等。
炬芯科技研發(fā)了面向IoT領(lǐng)域超低功耗MCU芯片ATB111X，支持藍(lán)牙5．3BLE版本。
樂鑫科技，下游產(chǎn)品主要是智能家居、電子消費(fèi)品、傳感設(shè)備和工業(yè)控制，主要客戶有小米通訊、涂鴉智能、安信可、優(yōu)貝克斯電、芯海科技等。根據(jù)其官網(wǎng)披露，樂鑫科技主要向安信可供應(yīng)ESP8266、ESP32系列產(chǎn)品。樂鑫科技與小米于2015年開展合作，開始長期為小米的IoT解決方案提供ESP8266 Wi－Fi芯片。2017年，小米開始使用樂鑫科技的ESP32 Wi－Fi模組。
一位從事芯片研究的業(yè)內(nèi)人士表示：“樂鑫是我當(dāng)時(shí)找到的最便宜的帶Wi－Fi的物聯(lián)網(wǎng)芯片，一片只要10塊錢左右。與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手arduino相比，樂鑫提供了性價(jià)比更高的方案。”
國民技術(shù)N32通用安全MCU系列產(chǎn)品滿足在白色家電、黑色家電、廚衛(wèi)家電、生活電器等多個(gè)細(xì)分領(lǐng)域應(yīng)用，并已在家電行業(yè)標(biāo)桿客戶中導(dǎo)入。
上海貝嶺8位MCU產(chǎn)品，內(nèi)置豐富的功能模塊，具備較高的性能和抗干擾性能力；目前已廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類、智能充電、小家電、電機(jī)控制等產(chǎn)品。
北京君正公司進(jìn)行了面向條碼市場(chǎng)、顯示控制等市場(chǎng)的微處理器新產(chǎn)品X1600系列的研發(fā)和投片，可滿足AIOT領(lǐng)域多類智能硬件產(chǎn)品的需求，并可涵蓋高端MCU產(chǎn)品市場(chǎng)。
中微半導(dǎo)體32 位 MCU 已量產(chǎn)產(chǎn)品情況
中微半導(dǎo)體在大家電和工控領(lǐng)域，公司將在 STAR－MC1 內(nèi)核基礎(chǔ)上研發(fā)滿足大家電變頻
電機(jī)和工業(yè)控制需求的 32 位 MCU 系列產(chǎn)品。客戶方面，中微半導(dǎo)在首發(fā)申報(bào)稿中宣稱已進(jìn)入美的、小米、ATL、雅迪等國內(nèi)外品牌客戶供應(yīng)鏈。
東軟載波知名客戶包括，國家電網(wǎng)、國內(nèi)家電企業(yè)、消費(fèi)電子企業(yè)等。白色家電專用MCU芯片，兼容和覆蓋現(xiàn)有多款通用MCU芯片，滿足多系列空調(diào)、冰箱等應(yīng)用需求，實(shí)現(xiàn)客戶端大規(guī)模量產(chǎn)和技術(shù)支持。
復(fù)旦微各系列 MCU 芯片產(chǎn)品介紹及應(yīng)用領(lǐng)域
復(fù)旦微的智能電表 MCU 在國家電網(wǎng)單相智能電表 MCU 市場(chǎng)份額占比排名第一，累計(jì)智能電表 MCU 出貨量超 4 億顆，覆蓋國內(nèi)包括江蘇林洋、威勝集團(tuán)、杭州海興、寧波三星、浙江正泰、河南許繼、杭州炬華、深圳科陸等在內(nèi)的絕大部分表廠。
華大半導(dǎo)體實(shí)際是從16位MCU起步的，目標(biāo)是超低功耗方向，華大半導(dǎo)體的MCU主要用于“白電”的主控、顯控、電機(jī)變頻的大規(guī)模生產(chǎn)上，在小家電上擁有廣泛的分布，在工業(yè)也擁有類似匯川這樣的頭部企業(yè)。
※ SoC芯片
同MCU相比，SoC往往算力更強(qiáng)，集成的功能更豐富，能支持運(yùn)行多任務(wù)的復(fù)雜系統(tǒng)，價(jià)格也更昂貴。SoC一般承擔(dān)運(yùn)行計(jì)算的任務(wù)（例如實(shí)現(xiàn)語音識(shí)別功能），MCU大多用于執(zhí)行控制（例如電機(jī)驅(qū)動(dòng)）。
這一賽道的國產(chǎn)半導(dǎo)體企業(yè)包括：晶晨股份、瑞芯微、全志科技、富瀚微、恒玄科技、北京君正等。
晶晨股份主營業(yè)務(wù)為多媒體智能終端 SoC 芯片及無線連接芯片，其 S 系列 SoC 芯片被中興通訊、創(chuàng)維、小米、阿里巴巴、Google、Amazon 等名廠商采用；其 T 系列 SoC 芯片解決方案已廣泛應(yīng)用于小米、海爾、TCL、創(chuàng)維、海信、百思買、亞馬遜、Epson、Sky 等；AI音視頻系統(tǒng)終端芯片則打入百度、Google、Amazon、小米的智能音箱的供應(yīng)鏈。
全志科技主要芯片產(chǎn)品下游應(yīng)用領(lǐng)域及應(yīng)用示例
全志科技的R系列SoC進(jìn)入天貓精靈智能音箱、石頭科技掃地機(jī)以及美的智能空調(diào)供應(yīng)鏈；科大訊飛翻譯筆搭載 V 系列產(chǎn)品，騰訊企鵝極光盒子搭載 H 系列產(chǎn)品；在無線通信領(lǐng)域，小谷智慧點(diǎn)讀筆搭載 XR 系列芯片；在智能語音交互領(lǐng)域，小度在家搭載 AC 系列芯片。
瑞芯微智能SoC芯片，主要應(yīng)用AIoT 產(chǎn)品。其在智能物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，合作客戶有 LG、星網(wǎng)銳捷、億聯(lián)、騰訊、阿里、商米、視源、美團(tuán)、宇視、研華、聯(lián)想等。在消費(fèi)電子領(lǐng)域，公司和 SONY、華碩、OPPO、百度、科沃斯、網(wǎng)易、小米、步步高、美的、創(chuàng)維等。
中科藍(lán)訊專注無線音頻SoC芯片，已經(jīng)打入傳音、飛利浦、聯(lián)想、鐵三角、創(chuàng)維、紐曼、山水、惠威、摩托羅拉、夏新、Aukey、網(wǎng)易、唱吧、QCY、天貓精靈等終端品牌廠商。
炬芯科技TWS藍(lán)牙耳機(jī)SoC芯片2021年進(jìn)入 realme、JBL、倍思、百度、TOZO、Nosie、黑鯊等終端耳機(jī)品牌供應(yīng)鏈。
由于智能家居芯片技術(shù)要求低，傳統(tǒng)家電企業(yè)也開始爭(zhēng)奪“入場(chǎng)券”。2017年，格力的微電子部門成立；2018年，康佳宣布半導(dǎo)體的科技事業(yè)部正式成立。2018年美的宣布進(jìn)軍芯片制造，成立了美仁半導(dǎo)體公司，2021年1月，他們又成立了美墾半導(dǎo)體技術(shù)有限公司。目前其MCU芯片全年量產(chǎn)規(guī)模約1000萬顆。
到現(xiàn)在，TCL、康佳、創(chuàng)維、海爾在內(nèi)的多家傳統(tǒng)家電企業(yè)都已布局半導(dǎo)體領(lǐng)域。
孕育“低端芯片”
即使在美國的限制下，中國高端芯片制造受限，但中低端芯片國產(chǎn)化的風(fēng)潮已經(jīng)不可阻擋。
中國的半導(dǎo)體產(chǎn)能主要集中于28nm以上的成熟制程和傳統(tǒng)制程，對(duì)于傳統(tǒng)燃油汽車、電動(dòng)汽車、電機(jī)驅(qū)動(dòng)與工業(yè)控制等仍然需要成熟制程和傳統(tǒng)制程的芯片，中國的半導(dǎo)體產(chǎn)能可以滿足這些應(yīng)用場(chǎng)景的需要。
而在中國“低端芯片”的奮力發(fā)展之下，中國在低端芯片甚至斬獲自1994年8月以來，韓國對(duì)華貿(mào)易首次出現(xiàn)逆差。
數(shù)量巨大的低端芯片，撐起了半導(dǎo)體世界的半邊天。
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